// SCINEXX — SPAZIO & SCIENZA
Meteoriten bewahren Sauerstoffspuren aus der Frühzeit des Sonnensystems
Kohlenstoffreiche Meteoriten könnten die junge Erde einst mit organischen Stoffen versorgt haben. Eine Isotopenanalyse zeigt nun, dass die organische Materie in besonders ursprünglichen Exemplaren eine gemeinsame Sauerstoffsignatur bewahrt hat, die aus der Frühzeit des Sonnensystems stammt. Das deutet auf einen gemeinsamen Ursprung vor der Einlagerung in ihre Mutterasteroiden hin.
Cambridge (U.S.A.). Die ersten organischen Verbindungen auf der Erde müssen nicht alle hier entstanden sein. Kohlenstoffreiche Chondrite, Überreste uralter Asteroiden, können komplexe organische Stoffe enthalten und gelten deshalb als mögliche Lieferanten vorbiotischer Ausgangsstoffe.
Allerdings ist bis heute nur unzureichend geklärt, wo und unter welchen Bedingungen diese organische Materie entstand. Ebenso schwierig ist die Trennung ihrer ursprünglichen Zusammensetzung von Veränderungen, die Wasser und Wärme später im Inneren der Asteroiden verursachten.
Forscher der Harvard University um Daniel R. Crocker haben nun die unlösliche organische Materie aus 13 kohlenstoffreichen Meteoriten untersucht. Im Mittelpunkt standen drei stabile Sauerstoffisotope, die sich durch die Zahl ihrer Neutronen unterscheiden und Hinweise auf die chemische Vorgeschichte eines Stoffes liefern.
Für die Analyse wurde das organische Material aus dem Gestein isoliert und in einer speziell kombinierten Messapparatur stark erhitzt. Der freigesetzte Sauerstoff wurde anschließend als Kohlenmonoxid in einem Massenspektrometer untersucht, um die Anteile von Sauerstoff-16, Sauerstoff-17 und Sauerstoff-18 zu bestimmen.
Die Sauerstoffsignaturen besonders ursprünglicher Chondrite liegen erstaunlich eng beieinander und folgen einer bereits aus Meteoritenmineralen bekannten Beziehung, der sogenannten CCAM-Linie. Diese beschreibt ein ungewöhnliches Verhältnis der drei Isotope, das mit den ältesten Sauerstoffreservoiren des jungen Sonnensystems in Verbindung gebracht wird.
In der Auswertung zeigen die organischen Stoffe von sieben wenig erhitzten Meteoriten trotz unterschiedlicher späterer Veränderungen sehr ähnliche Sauerstoffwerte. Die Proben aus sechs stärker erwärmten Meteoriten weichen dagegen ab, was mit einer nachträglichen Veränderung der ursprünglichen Signatur durch Wärme vereinbar ist.
„Die Meteoriten enthalten einen chemischen Fingerabdruck der Materialien, die sich im frühen Sonnensystem bildeten und miteinander wechselwirkten“, erklärt Daniel R. Crocker.
Auch Wasser, das in den Mutterasteroiden mit dem Gestein reagierte, scheint den ursprünglichen Sauerstoff-Fingerabdruck der organischen Stoffe weitgehend verschont zu haben. Damit unterscheidet sich diese Isotopensignatur von anderen chemischen Eigenschaften, die sich durch spätere Reaktionen mit Wasser verändern können.
Die Übereinstimmungen deuten darauf hin, dass zumindest ein gemeinsamer Bestandteil der organischen Materie schon existierte, bevor ihn verschiedene Asteroiden aufnahmen. Als mögliche Entstehungsorte kommen die Molekülwolke, aus der das Sonnensystem hervorging, oder kalte äußere Bereiche der jungen planetenbildenden Scheibe infrage.